Условие прочности. Расчеты на прочность
Прочность стержня при осевом растяжении и сжатии обеспечена, если для каждого его поперечного сечения наибольшее расчетное (рабочее) напряжение σ не превосходит допускаемого [σ].
где N — абсолютное значение продольной силы в сечении, Н;
А — площадь поперечного сечения, мм2;
[σ]—допускаемое напряжение при растяжении или сжатии для материала стержня.
Сдвиг (срез) Смятие. Условия прочности.
Сдвигом называется такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только поперечная сила Q.
Соединительные детали: штифт(рис.31.1 а), заклёпка (рис.31.1 б), болт (рис.31.1 в), шпонка (рис.31.1г) и т.д..
а)
б)
в)
г)
Рисунок 31.1 - Поперечная нагрузка деталей при растяжении-сжатии
Условие прочности при расчёте на срез:
где: 
- расчётное напряжение среза в поперечном сечении детали, МПа;
– поперечная сила, возникающая в этом сечении, Н;
- площадь поперечного сечения срезаемой детали, мм2;
- число соединительных деталей;
- допускаемое напряжение при расчётах на срез, зависящее от материала соединительной детали и условий работы конструкций.
При расчёте болтов, штифтов, шпонок и т.п. принимают
или 
Если детали конструкции, передающие значительную сжимающую нагрузку, имеют небольшую площадь контакта, то может произойти смятие поверхностей деталей.
|
|
|
Условие прочности на смятие:
где: 
- нагрузка на один соединительный элемент, Н ( 
- число элементов);
- площадь смятия, мм2;
- допускаемое напряжение смятия, МПа.
Для низкоуглеродистой стали: 
Площадь смятия зависит от вида поверхности:
а) Если поверхность смятия плоская (соединение призматической шпонкой)
Рисунок 31.3
б) Если поверхность смятия цилиндрическая
Рисунок 31.4
Сварное соединение:
Рисунок 31.9
Условие прочности сварных соединений
где 
- катет углового шва, подбирается по толщине свариваемого листа.
Площадь среза определяется по формуле
- двустороннее соединение.
Изгиб прямого бруса. Понятие о чистом и поперечном изгибе
Изгиб – вид деформации бруса, при которой в его поперечных сечениях возникают изгибающие моменты.
Изгиб возникает при нагружении бруса сосредоточенными силами, распределенной нагрузкой, парами сил.
Изгиб испытывают балки, валы, стержни.
В большинстве случаев одновременно с изгибающими моментами возникают и поперечные силы. Такой изгиб называется поперечным. Если поперечные силы не возникают, изгиб называют чистым.
|
|
|
Чистый изгиб Поперечный изгиб
Поперечная сила в произвольном поперечном сечении бруса численно равна алгебраической сумме внешних сил, действующих на отсеченную часть: Q=ΣF.
Правило знаков для поперечной силы: силам, поворачивающим отсеченную часть балки относительно рассматриваемого сечения по ходу часовой стрелки, приписывается знак плюс, а силам, поворачивающим отсеченную часть балки против хода часовой стрелки, приписывается знак минус.
Изгибающий момент Ми в произвольном поперечном сечении бруса численно равен алгебраической сумме моментов внешних сил, действующих на отсеченную часть, относительно центра тяжести сечения: Ми=ΣМ.
Правило знаков для изгибающих моментов: внешним моментам, изгибающим мысленно закрепленную в рассматриваемом сечении отсеченную часть балки выпуклостью вниз, приписывается знак плюс, а моментам, изгибающим отсеченную часть бруса выпуклостью вверх – знак минус.
Напряжения при изгибе
При изгибе в поперечных сечениях бруса возникают нормальные напряжения, распределенные по сечению неравномерно
|
|
|
где 
– расчетные нормальные напряжения, МПа;
Ми – изгибающий момент, Н∙мм;
Wх – осевой момент сопротивления, мм3.
[WX]=[мм3], [см3], [м3].
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!